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月球的身世以及内部构造也成了人类一直想知道的谜团

时间:2021-01-11 20:15 来源:网络 作者: 菜叶

【菜叶网阅读分享】

月球——地球唯一的天然卫星,从人类第一次仰望星空开始,月球的身影就深深烙在了人们的脑海中,如同我们好奇地球是从何而来一样,月球的身世以及内部构造也成了人类一直想知道的谜团。

月球是空心的?是外星产物?月球到底怎么来的

虽然月球是地球的卫星,但这并不代表人类研究月球的过程能够一帆风顺,首先也是最直接的一点,月球离地球的平均距离足足有38万公里,而想要获得月球更多的精准数据,光是天文观测是远远不能满足的,因此我们得想办法登上月球才行。

阿波罗登月

古有嫦娥飞天登月,然而这毕竟是神话传说,自1957年,苏联发射了人类第一颗人造卫星开始,人类探索太空的脚步才真真切切的迈了出去,由于那个年代正处于冷战时期,美国与苏联展开了规模空前的太空竞赛,正因如此,航天器的研制以及太空探索项目,在今天看来,一切都是那么神速。

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1961年,美国宣布开启阿波罗登月计划,1969年,阿波罗11号实现了人类第一次登月,宇航员尼尔·奥尔登·阿姆斯特朗成为了第一个踏足地外星球的人类。在接下来的3年里,又有多次登月行动获得成功,从阿波罗十一号开始,到阿波罗十七号结束,总共七次任务,除了阿波罗十三号出了点意外导致没有登月之外,其余六次都成功了,一共有十二名宇航员登陆过月球。

然而如此伟大的壮举并没有得到所有人的认可,其中一小部分人认为美国在阿波罗登月这件事上造了假,不过我们暂不去理会这些,不过有一件事很有意思,就是相信阿波罗登月的,其中有一部分人认为在阿波罗登月中,月震仪的数据证实了月球是空心的,进而说明月球不是天然形成的。

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或许有朋友在看到这里后,会立刻认为这是无中生有,胡言乱语制造出来的,月球怎么可能是空心的呢?但实际上这个问题确有起源。

“怪异”的月震信号

在阿波罗计划的六次登月中,每次都会携带一个被称为阿波罗月面实验包的装置,装置内包含众多科学仪器,像什么地月测距反射镜、太阳风成分分析仪、磁力仪等等,其中就有监测月震的月震仪,这是咱们今天的重要配角。

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月震仪

在阿波罗十二号登月任务中,宇航员乘坐登月舱来到月球表面,在执行完一系列事先计划的任务后(其中就包括安置月震仪),宇航员需要再次进入登月舱,此时登月舱将分为两部分,一个是上升段,一个是下降段,其中宇航员进入的是上升段,下降段将作为点火平台,然后上升段将与轨道上的指令服务舱对接,人员转移完成,上升段将被抛弃。

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而阿波罗十二号的登月舱上升段恰好坠落在距离登陆点72公里处(砸出一个9米直径的大坑),既然砸出了坑,冲击力肯定小不了,加上距离登陆点不远,因此安置的月震仪自然要记录下数据信号。

问题就出在了这个数据信号上,它表现的非常奇怪,首先是从小波开始,逐步增到一个峰值,随后开始减弱,整个过程足足有一个小时,这种信号形式以前从未发现过(在此之前的阿波罗十一号也放过月震仪,一共向地球传输了三个星期的数据)。

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月震信号

如果用一句形象的话来描述这个奇怪的数据信号,那就是登月舱的上升段仿佛是撞到了一口钟,持续回响。

当这一消息被公布于众之后,很多人都“亢奋”起来了,这不是摆明了说月球是一颗空心天体吗?而天然的星球怎么又可能是空心的呢?结论只有一个,月球不是纯天然的,有可能是史前文明造的,也可能是外星人造的......众多言论被流传开来,甚至直至今日,这样的说法仍旧没有平息。

实际上,事后科学家分析,月震仪记录下的信号并不能说明月球是空心的,因为根据阿波罗十一号带回来的月岩样本,月岩基本不含水分,月震波的能量没法快速衰弱(相比于地球上的地震,想要持续震动几分钟就比较少见了),因此月震仪测到的时间长达一小时的月震信号没什么奇怪的。(后来的几次登月行动所放置的月震仪也都收到过类似时长的月震信号)

正印证了一句老话:造谣一张嘴,辟谣跑断腿。虽然对于此现象的出现,科学家给出了合理解释,但相比于“月球是外星文明制造、一颗伪装成星球的空心机械装置”等言论,很明显,大众对后者更有兴趣。

仔细想想,就连阿波罗登月至今都有人不相信,那么相信月球是空心的,倒也不足为奇了。然而放任这等反智谣言的传播只有害处没有益处,虽然辟谣跑断腿,但咱们今天还是得继续跑啊,毕竟“拯救”一个是一个。

月球是实心的

关于月震仪奇怪信号事件,科学家已经解释清楚了,但这只能说明仅凭这一个现象是不足以证明月球是空心的,并不能排除月球空心的可能,那么月球的内部构造到底是怎样的呢?我们接着往下看。

实际上想要知道月球内部的信息,并没有想象中的困难,因为地球就是一个很好的例子,科学家们通过地震波等手段,将地球内部结构了解的还是比较详细的。所以想要理解月球,得去月球上测量月震是关键步骤。

不过在此之前,我们有必要简单介绍一下地震波与地球结构之间的联系(毕竟利用月震波分析月球结构,原理上和地球是一样)。

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所谓地震波,简单来讲就是两个字——振动,从震中向四周传播,如果我们在其路径上放置特殊的科学装置——地震仪,那么通过其记录下的数据,我们就能反推出路径上的很多信息。

对于地球内部结构而言,有两种地震波非常重要,它们分别被称为“P波”和“S波”,其中P波又被称为地震主波,在发生地震后,P波首先达到地震仪(地震仪分布在全球各地),它在地球内部的传播速度通常在每秒五到六公里左右(介质密度不同,传播速度也不相同),并且可以穿过固体和液体。

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P波

而S波被称为次级波,它在地球内部的传播速度要比P波慢,通常在每秒三到四公里左右,值得注意的是,S波只能穿过固体。

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S波

在了解这些规律之后,我们就可以通过地震波从震中传播到不同地区地震仪的时间差异,进而判断地球内部的密度变化,最终在大量的数据基础上,我们将地球结构分为三层:地壳、地幔以及地核。

同样的过程也发生在月球上,科学家利用放置在月球表面的月震仪,发现月球也分为三层,有月壳、月幔、月核,其中月壳的平均厚度为七十公里(厚度分布不均,有些盆地底部的月壳厚度接近零,也有的月壳区域足足有六七十公里厚)

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月幔的平均厚度为一千三百公里左右,其中还分为内月幔和外月幔(也有分上中下三层的),外月幔平均厚度为九百公里,内月幔的平均厚度为四百公里,值得注意的是,内月幔的物质状态并非纯固态,而是部分熔融态,因为内月幔下面就是温度在一千多不到一千五摄氏度的月核。

月核的半径大约为三百三十公里,其中有个半径二百四十公里的内月核,目前认为它是固态的,主要成分为铁,而剩余的外层月核为液态。这样的月核就必然导致月球的磁场极其微弱(不及地磁场的千分之一),因为我们认为,磁场必备的条件就是拥有一颗液态铁核心,而且自转速度不能太慢,地球是二十四小时转一圈,而月球自转周期则为27天,很显然,月球不具备大型磁场存在的条件。

实际上关于月球内部结构的探索,主要就是从阿波罗登月开始的,其中是以月震波的分析为主,再加上其它仪器所获得的重力分布以及磁场的测量数据,别的不说,至少我们对月球是实心的这一点,有着非常充足且科学的事实数据支撑。

那么月球为什么是实心的呢?这个问题可能听上去有些奇怪,但实际上就是在问月球是如何形成的。毕竟那些认为月球空心说的支持者们相信月球绝对不是天然形成的,并将其认为是史前文明或者外星文明的杰作。

然而事实真是如此吗?

月球起源

关于月球是如何形成的,这件事在很久以前就被科学家们所思考过,他们所提出的第一个形成理论被称为“同源说”。

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顾名思义,同源说认为月球与地球的形成是类似的,都是从太阳星云的某一块区域中诞生而来的。太阳星云中分布着大量星际尘埃和气体,这些尘埃会逐步结合成星子,而星子则是行星诞生的原始材料,地球和月球就是在同一块区域内诞生的两个天体。

乍看上去,同源说的解释似乎非常合理,但我们发现,如果承认这样的假说,那月球的物质组成势必要和地球类似,然而实际测量却并不支持这个结论,事实很多,比如月球的平均密度要比地球低百分之四十,再如月球没有地球那般的庞大致密的铁核心等等,因此同源说被抛弃了。

既然月球与地球不是同源而生,那是不是可以假设它们俩的形成是在不同区域,然后月球在复杂的引力环境下,很有缘分的来到地球身旁,恰好被地球引力捕获?

俘获说

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理论上来讲,这样的事情确实有存在的可能,但遗憾的是这个可能性非常的小,纵观太阳系有卫星的行星,卫星与母星的质量比一般都比较小,而月球与地球的质量比就显得比较突出了,因此月球想要被地球捕获,那就必须以一种极其精确的行进路线靠近地球。

此外我们还得考虑到一点,虽然上面说了月球与地球组成不是一模一样,但月球的月幔组成与地幔在物质组成上还是比较相似的,这一点说明假如月球与地球是独立形成的,那么二者相距的距离不会过于遥远,这与俘获说的前提条件不相符。

由此看来,俘获说也不完善,于是有人就从地幔与月幔的相似性入手,认为月球是从地球上分裂出去的。

分裂说

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它认为月球是在地球早期遭受陨石撞击最为严重时诞生的,由于陨石撞击的原因,导致地球表面处于熔化状态,而月球就是这样被地球自转甩出去的。可惜的是,这样的假说又带来了更多的问题,首先就是早期地球的自转到底有多快,可以甩出去那么大分量的物质;其次就是这团甩出去的物质,模拟计算显示,根本没有机会进入一个稳定的地球轨道。

一连三个假说被否认,那么真正的合理的形成假说到底该怎样呢?

此时我们发现,结合上面几个假说的漏洞,新的假说必须要满足下面几个要求:首先它得为月球绕地球公转提供一个可信的解释,其次还要解释月幔与地幔的相似度,最后还得解释为什么月球没有地球那般致密的庞大的铁核心。

撞击说

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在地球早期(已经拥有铁核心时期),一颗体型和火星差不多的天体与地球发生了剧烈碰撞,这颗天体以及地球的部分物质被完全撕碎,强大的冲击,导致这部分混合物质散落到太空(但仍被地球引力所控制),而这颗天体本身所包含的大部分铁核心最终被地球所吸收,沉进地球内部,随着时间的推移,散落的物质逐渐形成了月球。

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撞击说是目前被接受程度最高的理论,然而出于科学的严谨性,在月球内部属性还没有完全被了解清楚时,我们不会将撞击说列为月球起源的事实(或许将来还会有更加完善的理论出现)。即便如此,这也足以反驳“月球是人造或外星造天体”等言论了。

现在我们来总结一下,对于“阿波罗登月计划,利用月震仪证实了月球是空心的,说明月球不是天然形成的天体,它的起源可能是地球早期的高等文明或者是外星文明”这条谣言,通过上述文章内容都已经得到了很好的解释。

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最后也值得我们思考的是,为什么科学真相摆在那,但不少人却仍旧喜欢相信那些站不住脚的谣言呢?而且这样的情况不单是出现在自然科学方面,有人说这是教育程度的问题,但我认为这并不是唯一因素。

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